철도는 대량수송 및 정시제 운행이라는 중요한 역할을 하면서도 다른 한편으로는 철도연변에 거주하고 있는 사람들에게 상당한 소음공해를 미쳐 정온한 생활환경을 누릴 권리를 침해하고 있음에도 불구하고 철도소음을 관리하는 기준이나 대책등이 아직 미미한 실정이다. 향후 5년 내에는 고속철도의 등장도 확실하지만 기존 재래식 철도에 대한 소음 실태 자료마저 충분치 않아 철도연변의 소음진동 문제를 해결하기 위한 기본적 수단인 소음 기준 제시를 위해서는 폭넓은 기초 자료확보와 새로운 관련연구가 요청되었다. 이러한 필요성에 따라 전기기관차를 중심으로 영동선, 중앙선, 태백선, 경인선, 경원선 및 대도시 도심지를 관통하는 호남선 및 경부선 중에서 측정환경이 양호한 22개 지역을 선정하여 기존 철도의 구간별 30분, 1시간, 2시간, 3시간 등가소음도를 측정하였고 선로의 조건, 열차의 종류 및 속도, 거리권별 등에 따른 개별열차 통행시의 소음특성을 조사하여 철도소음의 기준 설정과 방지대책 강구시에 활용할 수 있도록 하며, 열차 통행속도로부터 최고소음도를 추정하여 주변지역의 등가소음도를 산정할 수 잇는 예측식을 도출하여 측정방법 개정에 활용하고, 그리고 선로변에 위치한 공동주택을 대상으로 층별 철도소음 노출도와 열차통과시의 공동주택 실내.외의 소음도를 비교조사하여 벽체 차음 효과를 조사하였고 철도소음에 대한 주민반응 조사를 하였다.
The dynamics of train has recently been analysed in many cases and very complex nonlinear creep theories have been developed by many engineers. But much calculation time is spent and latest complex creep theories cannot be adapted in train analysis. In this study efficient and fast train analysis method was suggested. Many of degree of freedom were reduced in multi-vehicle system using equivalent system and fast calculation time was achieved. And the accuracy of equivalent system method was proved by linear and nonlinear dynamic analysis.
고속열차(KTX)를 지지하는 구조물은 차량과 지속적인 접촉을 갖는 구조를 가지고 있으므로 고속열차의 운행 안정성(동적거동)을 고려한 설계가 필요하다. 또한, 상부 구조물은 고속열차의 연행이동집중하중을 지지하며, 이러한 하중조건을 갖는 차량이 운행할 때 상부 구조물은 설계 기준사항들을 만족해야한다. 호남고속철도 설계지침에 의하면 고속열차(KTX)의 운행 안정성을 평가하기 위한 항목들로 대상 교량의 고유진동수, 상판 수직가속도, 면틀림 그리고 승차감을 고려한 연직처침 등이 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 KTX의 실 열차하중을 고려하여 연행이동집중하중으로 아치 교량의 동적거동을 검토하였으며, 호남고속철도 설계지침을 적용하여 대상 교량의 운행 안정성을 평가하였다.
To improve the riding comfort and to increase the speed of high-speed railway, it needs active suspension system for railway more and more. In Korea, Korean Train Express (KTX) was opened to commercial traffic 3years ago. Korea High-speed Railway (HSR 350x) was developed and succeeded 350km/h test run by Korean government and several related institute. With the increase of the speed, the vibration control of the high-speed railway becomes important to improve high ride quality. To meet this request, the authors suggest the installation of lateral semi-active damper to the power car of HSR 350x. The result shows better performance.
To improve the riding comfort and to increase the speed of high-speed railway, it needs active suspension system for railway more and more. In Korea, Korean Train Express (KTX) was opened to commercial traffic 2years ago. Korea High-speed Railway (HSR 350x) is being developed and succeeded 350km/h test run. With the increase of the speed, the vibration control of the high-speed railway becomes important to meet high ride quality. In this paper, we suggest the install of lateral damper to HSR 350x. The result shows better ride quality.
이 연구에서는 자기부상열차-가이드웨이 상호작용을 고려하여 자기부상철도 가이드웨이 구조물의 진동사용성을 고려한 처짐한계를 제안한다. 간략화된 자기부상철도 시스템의 운동방정식을 유도하고, 자기부상력 제어를 위한 되먹임 상수가 부상공극의 변동량이 최소가 되도록 최적화한다. 이 시스템에 대하여 자기부상열차의 운행속도, 가이드웨이 경간장, 2차 현가장치의 고유진동수와 감쇠비를 변화시켜 가며, 부상공극의 크기와 차체의 연직가속도에 대한 사용성 기준을 만족하는 가이드웨이의 처짐한계를 조사한다. 해석 결과로부터 자기부상열차의 2차 현가장치에 대한 요구 조건과 가이드웨이 구조물이 만족시켜야 하는 처짐한계를 제안한다.
급속한 경제발전과 이에 대응한 교통인구의 증가로 운송시스템의 속도 경쟁은 날로 심화되고 있다. 그러나, 기존의 차륜구동 시스템은 본질적으로 궤도와 차륜의 마찰에 의하여 추진력을 얻기 때문에 평균 최대속도 250Km/h(상한 최대속도 350Km/h)수준이며 소음, 진동 등의 많은 문제점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 선진 외국에서는 부상식 열차의 개발에 관심을 표명하여 1960년대 후반부터 열차와 공기부상식 열차에 대한 연구를 병행하였다. 1970년대 중반까지 프랑스, 영국, 미국 등에서 개발이 진행된 공기 부상식 열차는 고속 주행 및 환경 문제 등에 문제점이 많아 실용화에는 이루지 못하고 신교통 시스템에 부분적으로 적용되고 있는 실정이다. 그러나 자기부상 열차는 Power Electronics 및 자기관련 기술의 급속한 발전에 힘입어 현재 실용화 단계에 이르고 있다. 특히 자기부상(Magnetic Levitation : Maglev) 시스템은 레일과의 마찰력에 의해 추진하는 방식이 아니기 때문에 본질적으로 고속성, 무공해, 안정성, 신뢰성, 경제성 그리고 승차감이 뛰어나다. Maglev는 레일 표면에서 자력을 이용해서 약 1.0cm 또는 10cm 가량 부상한 상태에서 주행하기 때문에 외부와의 물리적인 접촉이 필요 없어 마찰에 의한 소음, 공해, 마모 등이 없는 대단히 이상적인 미래의 운송 수단으로 각광을 받고 있다.
It is widely recognized that train Is one of the most efficient and convenient ways for passenger and freight transportation. However, the environmental noise problem is occurred with the construction and service of train. The noise problems caused by train prevent people from living in a silent environment. Furthermore, this problem is related with the right to preserve one's environment. The objectives of this research are train noise measurement and analysis which might be a base-study for prediction of train noise. This paper mainly deals with the noise of the 'Semaul' train. The train noise shows distinct characteristics according to the variation of height and distance. Furthermore, the database and its interface program are developed for systematic analysis and future research.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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